Кодирование и декодирование информации

Проверяемые требования: умение кодировать и декодировать информацию.
Максимальный балл за выполнение задания: 1 балл.
Примерное время выполнения: 2 минут.
Уровень сложности: базовый.
Ответ к заданию: краткий ответ в виде числа или последовательности символов.
Основные сведения:

выбор кода при неиспользуемых сигналах;
шифрование по известному коду и перевод в различные СС ;
расшифровка сообщений;
передача информации. Выбор кода.
Задание 4 в ЕГЭ подразделяется на несколько видов:

Что нужно знать:
Кодирование — обработка информации, заключающаяся в её преобразовании в некоторую форму, удобную для хранения, передачи, обработки информации в дальнейшем.
Код — система условных обозначений (кодовых слов), используемых для представления информации.
Кодирование может быть равномерное и неравномерное.

Что нужно знать:
Правила перевода чисел из одной позиционной системы счисления (СС) в другую:
А2→А8 - Разбить двоичное число на триады справа налево и каждую триаду записать восьмеричным числом (см. таблицу).
А2→А16 - Разбить двоичное число на тетрады справа налево и каждую тетраду заменить 16-ричным числом (см. таблицу).

Для преобразования данных в двоичную запись в Excel существуют стандартные функции, например, ДЕС.В.ДВ:
=ДЕС.В.ДВ(число; [разрядность])
Перевод в других системах счисления:

Роберт Марио Фа́но - американский учёный, известный по работам в области теории информации.
Для того чтобы сообщение, записанное с помощью неравномерного кода, однозначно декодировалось, достаточно, чтобы никакое кодовое слово не было началом другого (более длинного) кодового слова.
Обратное условие Фано также является достаточным условием однозначного декодирования неравномерного кода. В нём требуется, чтобы никакой код не был окончанием другого (более длинного) кода.
Для возможности однозначного декодирования достаточно выполнения одного из условий Фано —прямого или обратного.
Что нужно знать:
Правило Фано

Выбор кода при неиспользуемых сигналах
По каналу связи передаются сообщения, содержащие только семь букв: А, Б, И, К, Л, С, Ц. Для передачи используется двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Кодовые слова для некоторых букв известны: Б — 00, К — 010, Л — 111. Какое наименьшее количество двоичных знаков потребуется для кодирования слова АБСЦИССА?
Примечание. Условие Фано означает, что ни одно кодовое слово не является началом другого кодового слова.

Шифрование по известному коду и перевод в различные СС
Для кодирования букв О, В, Д, П, А решили использовать двоичное представление чисел 0, 1, 2, 3 и 4 соответственно (с сохранением одного незначащего нуля в случае одноразрядного представления). Закодируйте последовательность букв ВОДОПАД таким способом и результат запишите восьмеричным кодом.

Шифрование по известному коду и перевод в различные СС
Для кодирования сообщения, состоящего только из букв А, Б, В и Г, используется неравномерный по длине двоичный код:
Закодируйте таким образом последовательность символов ГБВАВГ и запишите результат в шестнадцатеричном коде.

Шифрование по известному коду и перевод в различные СС
Черно-белое растровое изображение кодируется построчно, начиная с левого верхнего угла и заканчивая в правом нижнем углу. При кодировании 1 обозначает черный цвет, а 0 – белый
Для компактности результат записали в шестнадцатеричной системе счисления. Выберите правильную запись кода.
1) BD9AA5 2) BDA9B5 3) BDA9D5 4) DB9DAB

Расшифровка сообщений
Для 5 букв латинского алфавита заданы их двоичные коды (для некоторых букв — из двух бит, для некоторых — из трех). Эти коды представлены в таблице:
Какой набор букв закодирован двоичной строкой 1100000100110?

Расшифровка сообщений
Для 6 букв латинского алфавита заданы их двоичные оды (для некоторых букв из двух бит, для некоторых – из трех). Эти коды представлены в таблице:
Какая последовательность из 6 букв закодирована двоичной строкой 011111000101100?

Расшифровка сообщений
Для передачи чисел по каналу с помехами используется код проверки четности. Каждая его цифра записывается в двоичном представлении, с добавлением ведущих нулей до длины 4, и к каждому представлению дописывается сумма его элементов по модулю 2 (например, если передаём 23, то получим последовательность 0010100110). Определите, какое число передавалось по каналу в виде 01100010100100100110.

Расшифровка сообщений
Для передачи чисел по каналу с помехами используется код проверки четности. Каждая его цифра записывается в двоичном представлении, с добавлением ведущих нулей до длины 4, и к получившейся последовательности дописывается сумма её элементов по модулю 2 (например, если передаём 23, то получим последовательность 0010100110). Определите, какое число передавалось по каналу в виде 01010100100111100011?
Ответ: 5971

Передача информации. Выбор кода
Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв И, К, Л, М, Н, решили использовать неравномерный двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Для буквы Н использовали кодовое слово 0, для буквы К – кодовое слово 10. Какова наименьшая возможная суммарная длина всех пяти кодовых слов?
Примечание. Условие Фано означает, что никакое кодовое слово не является началом другого кодового слова. Это обеспечивает возможность однозначной расшифровки закодированных сообщений.

Демоверсия 2021 (Передача информации. Выбор кода)
Решение:
Построим дерево для заданного двоичного кода:
Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв Л, М, Н, П, Р, решили использовать неравномерный двоичный код, удовлетворяющий условию, что никакое кодовое слово не является началом другого кодового слова. Это условие обеспечивает возможность однозначной расшифровки закодированных сообщений. Для букв Л, М, Н использовали соответственно кодовые слова 00, 01, 11. Для двух оставшихся букв – П и Р – кодовые слова неизвестны. Укажите кратчайшее возможное кодовое слово для буквы П, при котором код будет удовлетворять указанному условию. Если таких кодов несколько, укажите код с наименьшим числовым значением.
Ответ: 100.

Передача информации. Выбор кода
Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв А, Б, В, Г, Д, Е, решили использовать неравномерный двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Для букв А, Б, В, Г использовали соответственно кодовые слова 000, 001, 10, 11. Укажите кратчайшее возможное кодовое слово для буквы Д, при котором код будет допускать однозначное декодирование. Если таких кодов несколько, укажите код с наименьшим числовым значением.

Передача информации. Выбор кода
По каналу связи с помощью равномерного двоичного кода передаются сообщения, содержащие только 4 буквы П, Р, С, Т. Каждой букве соответствует своё кодовое слово, при этом для набора кодовых слов выполнено такое свойство:
любые два слова из набора отличаются не менее чем в трёх позициях.
Это свойство важно для расшифровки сообщений при наличии помех. Для кодирования букв П, Р, С используются 5-битовые кодовые слова: П: 01111, Р: 00001, С: 11000. 5-битовый код для буквы Т начинается с 1 и заканчивается на 0. Определите кодовое слово для буквы Т.

Передача информации. Выбор кода
Запишем все имеющиеся кодовые слова одно под другим:

Передача информации. Выбор кода
По каналу связи с помощью равномерного двоичного кода передаются сообщения, содержащие только 4 буквы А, Б, В, Г. Каждой букве соответствует своё кодовое слово, при этом для набора кодовых слов выполнено такое свойство:
любые два слова из набора отличаются не менее чем в трёх позициях.
Это свойство важно для расшифровки сообщений при наличии помех. Для кодирования букв Б, В, Г используются 5-битовые кодовые слова: Б: 00001, В: 01111, Г: 10110. 5-битовый код для буквы А начинается с 1 и заканчивается на 0. Определите кодовое слово для буквы А.

Передача информации. Выбор кода
По каналу связи передаются сообщения, содержащие только заглавные русские буквы. Для передачи используется двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Кодовые слова для некоторых букв известны: Б — 10, Г — 1110, Д — 0111, Е — 010. Известно, что для кодирования слова АНАНАС потребовалось 16 двоичных знаков. Какое кодовое слово соответствует букве Н?
Примечание. Условие Фано означает, что никакое кодовое слово не является началом другого кодового слова. Это обеспечивает возможность однозначной расшифровки закодированных сообщений.

Кодирование звуковой и графической информации. Объем и передача информации.
Задание №7 из ЕГЭ по информатике

Проверяемые требования: умение определять объём памяти, необходимый для хранения графической и звуковой информации.
3.3.1. Форматы графических и звуковых объектов.
1.3.2. Оценивать скорость передачи и обработки информации.
Максимальный балл за выполнение задания: 1 балл.
Примерное время выполнения: 5 минут.
Уровень сложности: базовый.
Ответ к заданию: краткий ответ в виде числа или последовательности символов.
Основные сведения:

Что нужно знать:
Дискретизация – это преобразование аналогового (непрерывного) изображения и звука в набор дискретных значений в форме кодов.

Что нужно знать:

Что нужно знать:

Что нужно знать:
Единицы измерения информации

хранение изображений;
хранение звуковых файлов;
передача звуковых файлов;
передача изображений;
сравнение двух способов передачи данных;
определение времени передачи файла.
Задание 7 в ЕГЭ подразделяется на несколько видов:

Демоверсия 2021
Для хранения произвольного растрового изображения размером 128×320 пикселей отведено 20 Кбайт памяти без учёта размера заголовка файла. Для кодирования цвета каждого пикселя используется одинаковое количество бит, коды пикселей записываются в файл один за другим без промежутков. Какое максимальное количество цветов можно использовать в изображении?